CN1984847A - 剩余污泥抽出量少的排水处理方法 - Google Patents

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Abstract

提供设备费用和运营成本小，可以较高的效率实施，另外，可减小槽的整体尺寸，剩余污泥的抽出量少的排水处理方法，即提供下述的剩余污泥抽出量少的排水处理方法，其特征在于设置在好气性条件下排水和载体颗粒接触的曝气槽和全氧化槽和沉淀槽，全氧化槽的BOD污泥负荷在0.08kg－BOD/kg－MLSS·日以下而进行运转，为了改善沉淀槽的沉降性，在全氧化槽中，添加凝聚剂。

Description

剩余污泥抽出量少的排水处理方法
技术领域
本发明涉及剩余污泥抽出量少的排水处理方法。
背景技术
在过去，在采用活性污泥法的排水处理方法中，在曝气槽中，在好气条件下使排水与活性污泥接触，在沉淀槽中使污泥沉降，将一部分返回到曝气槽中，将另一部分作为剩余污泥抽出，由此，在BOD容积负荷在0.3～0.8kg/m3·日的条件下，可进行常规的运转(比如，参照非专利文献1)。另一方面，人们正在开发可高浓度地保持微生物的载体，如果采用该载体，则可施加2～5kg/m3·日的较高的BOD容积负荷，可减小曝气槽的整体尺寸(比如，参照非专利文献2)。
在过去的活性污泥法中，如果必须在BOD容积负荷在0.3～0.8kg/m3·日的条件下运转，则必须采用较大的曝气槽。在通过活性污泥法，实施较高的BOD容积负荷的运转的场合，处理不充分，或污泥的沉降性降低，或者难以在后级的沉淀槽中进行污泥分离，难以稳定地连续进行运转。另外，在过去的活性污泥法中，已去除的BOD的约50％转换为污泥，必须对称为这样的所谓的剩余污泥的污泥进行抽出到外部，实施脱水的后填埋、焚烧等的最终处理。另外，通过不抽出污泥而形成污泥的增长的速度和污泥的本身氧化的速度平衡的全氧化的状态，可构成从理论上不产生剩余污泥的系统，但是如果打算在活性污泥槽中形成全氧化的状态，则由于曝气槽内的MLSS非常高，故产生必须设置非常大的活性污泥槽的不利情况。另外，在此场合，还产生污泥细微化，不能够通过自然沉降而实现污泥分离的问题。
人们提出了下述运转，其中，如果污泥不能够沉降分离，则由于不能够排出处理水，故按照活性污泥槽的BOD污泥负荷为0.08～0.2kg-BOD/kg-ss·日的方式，对活性污泥施加负荷，改善污泥的沉降性。但是，在施加负荷的上述方法的场合，难以减小剩余污泥的抽出量(比如，参照专利文献1)。
另外，作为去除排水处理中的氮的方法，人们知道有3级活性污泥法、Wuhmann法、Barnad法等。在上述的任何方法中，具有在硝化槽中，在好气条件下使含氮的排水与硝化菌接触，将氨性氮氧化为亚硝酸盐氮·硝酸盐氮的步骤和在脱氮槽中，在厌气条件下与脱氮菌接触，将亚硝酸盐氮·硝酸盐氮还原为氮气的步骤(比如，参照非专利文献3)。
在过去的采用活性污泥的具有氮的排水处理方法中，在去除BOD·氮的过程中产生剩余污泥，必须将其抽到系统之外，进行脱水的后填埋、焚烧等的最终处理。另外，通过不抽出污泥而形成污泥的增长的速度和污泥的本身氧化的速度平衡的全氧化的状态，可构成从理论上不产生剩余污泥的系统，但是，如果打算在活性污泥槽中形成全氧化的状态，则由于曝气槽内的MLSS非常高，故产生必须设置非常大的活性污泥槽的不利情况。另外，在此场合，还产生污泥细微化，不能够通过自然沉降而实现污泥分离的问题。一般，为了在沉淀槽中进行暂时的污泥的处理，进行添加凝聚剂使污泥沉降的操作，但是，如果在曝气槽等中添加凝聚剂，则污泥沉降，曝气槽内的曝气不充分地进行，并且在沉淀槽中大量地沉降的污泥作为剩余污泥而排到系统之外，由此，在用于减少剩余污泥容量的全氧化槽中不采用凝聚剂。
虽然本发明人已提出了通过将采用微生物固定化载体的曝气槽和全氧化槽与分离膜组合，不产生剩余污泥的排水的处理装置和排水处理方法，但是，由于适合的分离膜的孔径在0.1微米以下，故具有透射流束非常小，膜过滤装置较大，设备费用和运营成本非常大的问题(参照专利文献2)。另外，未提及氮的去除。
与本发明有关的在先技术文献包括下述文献。
非专利文献1：公害防止技术和法规编辑委员会编“五訂·公害防止の技術と法規(水貭編)”、产业环境管理协会发行、第7版、平成13年6月12日、p197
非专利文献2：“環境保全·廃棄物処理総合技術ガイド”、工业调查会、平成14年2月12日发行、p.70
非专利文献3：“バイオテクノロジ-活用の高機能型活性污泥法”、技报堂出版、平成元年5月1日发行、p.150。
专利文献1：日本特开2001-347284号文献
专利文献2：日本特开2001-205290号文献
发明内容
本发明的目的在于提供一种剩余污泥抽出量少的排水处理方法，其中，设备费用和运营成本小，可以较高的效率实施，另外，可减小槽的整体尺寸。
用于解决课题的技术方案
解决上述课题的本发明的排水处理方法的特征在于依次进行在曝气槽中，在好气条件下使排水与微生物固定化载体接触的曝气步骤；在全氧化槽中，在好气性条件下BOD污泥负荷在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，使污泥本身氧化的全氧化步骤；在沉淀槽中使污泥沉降的沉降步骤，在全氧化槽中添加凝聚剂。
在全氧化槽中，以较低污泥负荷进行曝气，由此，可使污泥的增长和污泥的本身氧化的速度平衡，防止污泥的增加。为此，全氧化槽的s-BOD污泥负荷必须在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，特别是最好在0.05kg-BOD/kg-MLSS·日以下。通常，在按照这样的低的污泥负荷进行运转的场合，具有污泥分散，不自然沉降，污泥的分离困难的问题。于是，在本发明的排水处理方法中，在全氧化槽中添加凝聚剂，改善污泥的沉降性，然后，在沉降性变差的场合进一步添加凝聚剂。但是，如果过度添加凝聚剂，则其变为固态成分，抽出污泥量增加，这样，添加量必须为最小限。
另外，解决上述课题的本发明的含氮的排水处理方法的特征在于，进行在硝化槽中，在好气条件下使排水与硝化菌接触的硝化步骤以及在脱氮槽中在厌气性条件下与脱氮菌接触的脱氮步骤之后，进行在全氧化槽中，在好氧条件下BOD污泥负荷在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，使污泥本身氧化的全氧化步骤，进行在沉淀槽中使污泥和处理水分离的沉淀步骤，在全氧化步骤中添加凝聚剂。
在氮去除的后级设置全氧化槽，以较低的污泥负荷进行曝气，由此，可使污泥的增长和污泥的本身氧化的速度平衡，防止污泥的增加。为此，全氧化槽的s-BOD污泥负荷必须在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，特别是最好在0.05kg-BOD/kg-MLSS·日以下。通常，在按照这样的低的污泥负荷进行运转的场合，具有污泥分散，不自然沉降，污泥的分离困难的问题。于是，在本发明的排水处理方法中，在全氧化槽中添加凝聚剂，改善污泥的沉降性，然后，在沉降性变差的场合进一步添加凝聚剂。但是，如果过度添加凝聚剂，则其变为固态成分，抽出污泥量增加，这样，添加量必须为最小限。
另外，解决上述课题的本发明的另一含氮的排水处理方法的特征在于，依次进行在硝化槽中，在好气条件下使排水与硝化菌接触的硝化步骤；在脱氮槽中，在厌气条件下与脱氮菌接触的脱氮步骤；在全氧化槽中，在好气条件下BOD污泥负荷在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，使污泥本身氧化的全氧化步骤；以及通过孔径在0.1～5微米的分离膜过滤的过滤步骤，在全氧化步骤添加凝聚剂。
在氮去除的后级设置全氧化槽，以较低的污泥负荷进行曝气，由此，可使污泥的增长和污泥的本身氧化的速度平衡，防止污泥的增加。为此，全氧化槽的s-BOD污泥负荷必须在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，特别是最好在0.05kg-BOD/kg-MLSS·日以下。通常，在按照这样的低的污泥负荷进行运转的场合，具有污泥分散，不自然沉降，污泥的分离困难的问题。即使在作为其对策采用分离膜的情况下，如果污泥细微化，则污泥附着于分离膜上，过滤性能极度降低。于是，在本发明的排水处理方法中，在全氧化槽中添加凝聚剂，改善污泥的沉降性，然后，在沉降性变差的场合进一步添加凝聚剂。但是，如果过度添加凝聚剂，则其变为固态成分，抽出污泥量增加，由此，添加量必须为最小限。
发明的效果
由此，在本发明的排水处理方法或含氮的排水处理方法中，可继续剩余污泥发生量少的运转。如果通过普通的活性污泥法形成完全氧化的状态，则如前面所述，必须设置非常大的活性污泥槽。在优选采用的本发明的排水处理方法中，通过采用载体法，可施加2kg/m3·日以上，最好在5kg/m3·日以上的较高的BOD容积负荷，可使曝气槽紧凑。由于可在曝气槽中去除排水中的大部分的BOD，故不需要较大的全氧化槽，可以较低的污泥浓度使污泥的增长和污泥的本身氧化的速度平衡，可减少剩余污泥的抽出量。另外，通过添加凝聚剂，由于污泥的颗粒直径增加，故可实现沉淀槽或膜分离的固液分离，可将设备费用、运营成本抑制在较低程度。另外，由于抑制通过沉淀步骤，将已添加的凝聚剂排到系统之外的情况，排到系统之外的量降低，故可降低为了维持凝聚效果而追加的凝聚剂的量，可以较高的效率进行处理，长期维持凝聚剂的效果。
附图说明
图1为以示意方式表示实施例1的流程的图；
图2为以示意方式表示实施例2的流程的图；
图3为以示意方式表示实施例3的流程的图；
图4为以示意方式表示实施例4的流程的图；
图5为分离膜的设置方法的一个实例；
图6为分离膜的设置方法的另一实例；
图7为分离膜的设置方法的还一实例；
图8为以示意方式表示比较实例1的流程的图；
图9为以示意方式表示比较实例2的流程的图；
图10为以示意方式表示比较实例3的流程的图；
图11为以示意方式表示比较实例4的流程的图；
图12为以示意方式表示比较实例5的流程的图；
图13为以示意方式表示实施例5的流程的图；
图14为以示意方式表示比较实例6和7的流程的图。
具体实施方式
本发明所采用的微生物固定化载体为具有构成微生物的所在地的细孔的固体，可采用已知的各种的微生物固定化载体，但是，最好采用从由胶体状载体、塑料载体和纤维状载体形成的组中选择的至少1种的微生物固定化载体。作为其材料，可列举聚乙烯醇这样的乙烯醇系树脂；聚丙烯醇这样的醚系树脂；聚甲基丙烯酸这样的丙烯酸系树脂；聚丙烯酰胺这样的丙烯酰胺系树脂；聚乙烯、聚丙烯这样的烯烃系树脂；聚苯乙烯这样的苯乙烯系树脂；聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯这样的酯系树脂；聚丙烯腈这样的丙烯腈系树脂；聚氨基甲酸乙酯海绵这样的尿烷系树脂；藻酸钙；κ(kappa)角叉菜胶；琼脂；纤维素衍生物的多糖类；聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、氨基甲酸乙酯丙烯酸酯的光固化性树脂、活性碳这样的多孔质无机化合物等。从到达内部之前，具有多孔质，网格状的结构的方面，以及可在胶体内部获取大量的水的方面来说，特别是最好可列举聚乙烯醇系含水胶体，尤其是最好可列举甲醛聚乙烯醇系含水胶体、缩醛聚乙烯醇系含水胶体。微生物固定化载体既可采用1种，也可组合地使用。从排水处理效率和载体流动性的观点来说，其填充率最好在槽容积的5～50％，其中在10～30％的范围内为最佳。
图1表示本发明的排水处理流程的一个实例。在本系统中，为了尽可能地减小曝气槽，最好，曝气槽的溶解性BOD容积负荷在1kg/m3·日以上。在这里，溶解性BOD指通过孔径为0.45μ的膜片过滤器过滤之后测定的BOD，指除去微生物的BOD(在这里将其简称为“s-BOD”。s-BOD容积负荷越高，可减小的曝气槽的整体尺寸越多。也可通过适当选择载体的种类、填充率，按照2kg/m3·日以上，或5kg/m3·日以上的负荷进行运转。
按照本发明，将在上述曝气槽中于好气条件下，与微生物固定化载体接触的排水导向全氧化槽，添加凝聚剂，但是，凝聚剂的种类并不是特别限定的，能采用可用于普通的水处理的无机和有机凝聚剂。比如，作为无机凝聚剂，列举有硫酸铝(硫酸铝土)、聚合氯化铝(PAC)、硫酸亚铁、硫酸铁、氯化铁、氯化コツパラス、铝酸钠、硫酸铝钾、明矾、熟石灰、生石灰、苏打灰、碳酸钠、氧化镁、铁-二氧化硅高分子等。
作为有机(高分子)凝聚剂，列举有聚丙烯酰胺、藻酸钠、羧甲基纤维素钠酯、聚丙烯酸钠、马来酸共聚物、水溶性苯胺、聚硫脲、聚乙烯亚胺、季铵盐、聚乙烯吡啶类、聚氧化乙烯、苛化淀粉等。
对于这些凝聚剂的添加量，如果过少，则无法获得凝聚效果，如果过多，则固态成分变为剩余污泥，污泥抽出量大。作为添加的方法，包括有进行添加，直至污泥的沉降性改善，然后，在沉降性变差之前不添加的间歇添加方法；在平时添加少量的凝聚剂的连续的添加方法。
由于具有通过凝聚剂，指定适合于凝聚的pH、温度的范围的方法，另外具有通过添加，产生pH值的变化的方法，故最好根据需要，进行适合于pH值调整等的凝聚的水质管理。
在本发明的具有氮的排水处理方法中，氮去除的流程没有特别的限制，也可依次设置Wuhmann法那样的硝化槽、脱氮槽(比如，参照图2，图3)，还可采用按照Barnard法那样的脱氮槽、硝化槽的顺序，将液体从硝化槽返回给脱氮槽，添加作为脱氮菌的营养源的甲醇等那样的有机物(比如，参照图4)。另外，还可考虑将这些方法组合的方法。列举有比如，在硝化槽中，在好气条件下BOD污泥负荷在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，与硝化菌接触，使污泥本身氧化的硝化和全氧化步骤在1个槽内进行等方法。
在本发明的含氮的排水处理方法中，将在上述硝化槽中经好气处理的排水导向全氧化槽，添加凝聚剂，但是，凝聚剂的种类并不是特别地限定的，能采用可用于普通的水处理的，比如，上述无机和有机凝聚剂。
对于这些凝聚剂的添加量，如果过少，则无法获得凝聚效果，如果过多，则固态成分变为剩余污泥，污泥抽出量大。作为添加的方法，包括有进行添加，直至污泥的沉降性改善，然后，在沉降性变差之前不添加的间歇添加方法；在平时添加少量的凝聚剂的连续的添加方法。
通过在全氧化槽中，微生物本身发生氧化的方式，产生来自微生物的硝酸盐和/或亚硝酸盐氮，其从沉淀槽排到处理水中。为了减少该硝酸盐和/或亚硝酸盐氮的量，也可将处理水返回到脱氮槽中。
另外，本发明的含氮的排水处理方法所采用的分离膜的形状不是特别限定的，可从中空丝膜、管状膜、平膜等中适当选择进行使用，但是，在采用中空丝膜的场合，由于可大量地获取膜的单位容积的膜面积，可减小过滤装置的整体尺寸，故最好采用该中空丝膜。
此外，构成分离膜的材料也不是特别限定的，可对应于使用条件、所需的过滤性能等，选择由比如，聚烯烃系、聚砜系、聚醚砜系、乙烯-乙烯醇共聚物系、聚丙烯腈系、醋酸纤维素系、聚氟乙烯叉系、聚全氟乙烯(polyperfluoroethylene)系、聚甲基丙烯酸酯系、聚酯系、聚酰胺系等的有机高分子系的材料构成的膜、由陶瓷系等的无机系的材料形成的膜等。最好，为了具有较高的亲水性，SS成分的难附着性、已附着的SS成分的剥离性优良的方面来说，最好为由通过聚乙烯醇系树脂而进行亲水化处理的聚砜系树脂、添加了亲水性高分子的聚砜系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚丙烯腈系树脂、醋酸纤维素系树脂、经亲水化处理的聚乙烯系树脂等的亲水性材料形成的膜，但是，也可采用由其它的材料形成的中空丝膜。在采用有机高分子系的材料的场合，也可为使多个成分共聚的材料，或将多个材料混合而形成的材料。
在分离膜的材料采用有机高分子系的材料的场合，制造方法不特别限定，对应于材料的特性和所需的分离膜的形状、性能，可采用从已知方法中适当选择的方法。
最好，考虑污泥和水的分离性能，本发明所采用的分离膜的孔径在0.1～5微米的范围内。特别是最好在0.2～3微米的范围内。在这里所说的孔径指在通过分离膜，对胶体氧化硅、乳胶、乳浊液(latex)等的颗粒直径是已知的各种基准物质进行过滤时，排除其90％的基准物质的颗粒直径。
在本发明中，对该分离膜进行形成模块处理，用于过滤。可对应于分离膜的形状、过滤方法、过滤条件、清洗方法等，适当地选择模块的形态，但是，也可安装1个或多个膜元件，构成中空丝膜模块。比如，作为由中空丝膜形成的膜模块的形态，列举有比如，将数十个～数十万个中空丝膜扎在一起，在模块的内部呈U字型的类型；通过适合的密封材料将中空丝纤维束的一端一起密封的类型；在未通过适合的密封材料将中空丝纤维束的一端逐根地固定的状态(自由状态)将其封闭的类型；中空丝纤维束的两端开口的类型等。另外，形状也是不特别限定的，比如，既可为圆筒状，也可为筛网状。
分离膜一般伴随网孔的堵塞，过滤能力下降，但是，也可通过物理，化学方式对其进行清洗而再生。再生条件可通过构成分离膜模块的材料、形状、孔径等而适当地选择，但是，比如，作为中空丝膜模块的物理清洗方法，具有列举有膜过滤水逆洗、气体逆洗、冲洗、形成气泡等。另外，作为化学清洗方法，列举有通过盐酸、硫酸、硝酸、草酸和柠檬酸等的酸类进行清洗的方法、通过氢氧化钠等的碱类清洗的方法、次氯酸钠和过氧化氢等的氧化剂清洗的方法、通过四醋酸化乙二胺等的螯化剂清洗的方法等。
图5，图6和图7表示本发明可采用的，分离膜的设置实例和膜过滤装置的结构实例。作为过滤的方式，列举有像图5所示的那样，具有分离膜的膜模块等设置于全氧化槽的外部，在使具有污泥的原液循环的同时，将其一部分过滤的方式；像图6所示的那样，具有分离膜的膜模块等设置于全氧化槽的外部，将具有污泥的原液供给膜模块等，对全部量进行过滤的方式；以及像图7所示的那样，将具有分离膜的膜模块等浸渍于全氧化槽的内部，吸引过滤的方式等。另外，也可通过全氧化槽和膜模块的设置，代替加压泵、吸引泵，采用水头差。另外，在图5所示的那样的方式的场合，一般，具有可进行高透射流束的运转，膜面积减少的优点，但是，具有用于使具有污泥的原液循环的能量大的缺点。另一方面，在图7所示的那样的方式的场合，具有设置空间和能量小的优点，但是，一般具有透射流束低，必须要求较大的膜面积的缺点。另外，在采用像图6所示的那样，将分离膜浸渍于全氧化槽的内部，通过吸引、水头差，进行过滤的方式的场合，可在散气装置的顶部，设置具有分离膜的膜模块等，采用散气的膜表面清洗的效果，抑制膜网孔的堵塞。为了实施本发明，也可新设置排水处理设备，但是，还可对已设置的排水处理设备进行改造。
实施例
下面通过实施例，对本发明进行具体描述。
(实施例1)
按照图1所示的流程，采用由容量为320m3的载体流动曝气槽、容量为240m3的全氧化槽和容量为50m3的沉淀槽形成的排水处理装置，进行400m3/日的化学排水的处理。在载体流动曝气槽中，投入32m3的缩醛聚乙烯醇系胶体载体(直径约为4mm)。另外，在通过载体流动槽处理的排水中，添加10mg/L的聚合氯化铝(无机凝聚剂)。根据本发明，在按照载体流动曝气槽的BOD容积负荷为2.5kg/m3·日的方式运转时，全氧化槽的MLSS慢慢增加，但是在BOD污泥负荷为0.05kg-BOD/kg-MLSS·日时，全氧化槽的MLSS约为10000mg/L，基本恒定。
凝聚剂从运转开始连续供给约1个月，但之后不进行添加，可在约1个月的期间不抽出污泥而进行运转。此时的全氧化槽内MLSS按照10100mg/L的程度微量增加，由于MLSS的微量增加，故推定数年一次地，污泥的一部分抽出是必需的，但是，大幅度地削减剩余污泥。1个月的期间的剩余污泥发生率约为原水BOD量的1％。此时的处理水的BOD在5mg/L以下，SS约在20mg/L以下，形成良好的处理水。
(比较实例1)
按照图8所示的流程，各槽的容积、排水量、排水负荷与实施例相同，不添加凝聚剂，全氧化槽的s-BOD污泥负荷在0.05kg-BOD/kg-MLSS·日以下，进行排水处理实验。其结果是，污泥分散，在沉淀槽中污泥无法分离，返回污泥浓度降低到约700mg/L，全氧化槽内MLSS约为600mg/L。另外，处理水的BOD约为300mg/L，SS约为600mg/L，显著变差。
(比较实例2)
按照图9所示的流程，各槽的容积、排水量、排水负荷与实施例相同，实施例所给出的全氧化槽为活性污泥槽，未添加凝聚剂，为了在活性污泥槽内，获得沉降性良好的污泥，按照活性污泥槽的s-BOD污泥负荷为0.15kg-BOD/kg-MLSS·日的方式，将原水的一部分注入活性污泥槽中，进行排水处理实验。作为实施约2个月的连续运转的结果，形成活性污泥槽的MLSS按照约3500mg/L变化，沉降性良好的污泥。此外，活性污泥槽内的s-BOD污泥负荷为0.10～0.15kg-BOD/kg-MLSS· 日。处理水的BOD在10mg/L以下，SS约在20mg/L以下，是良好的。剩余污泥发生率约为原水BOD量的15％。另外，由于沉淀槽的污泥界面每天上升，故每天必须进行污泥的抽出。
(比较实例3)
按照图10所示的流程，载体流动槽和全氧化槽的槽容积、排水量、排水负荷与实施例相同，未添加凝聚剂，在于全氧化槽中设置膜过滤装置，将过滤水作为处理水而排放的设备中，实施排水处理试验。全氧化槽内MLSS从试验开始逐渐增加，但是，在s-BOD污泥负荷为0.05kg-BOD/kg-MLSS·日时，全氧化槽内MLSS约为10000mg/L，基本恒定。然后，在1个月期间未进行污泥抽出而进行运转时，全氧化槽内MLSS约为10100mg/L。此时的处理水BOD在5mg/L以下，SS为0mg/L。但是，为了按照400m3/日的排水量进行过滤，必须要求采用12个33m2的中空丝膜，运营成本为添加凝聚剂的场合的约5倍。
(实施例2)
按照图2所示的流程，采用由容量为30m3的脱氮槽、容量为30m3的硝化槽、容量为25m3的全氧化槽和容量为25m3的沉淀槽形成的排水处理装置，进行氨性氮为50mg/L，BOD为200mg/L，排水量为200m3/日的化学排水的处理。在脱氮槽和硝化槽中，分别投入3.3m3的缩醛聚乙烯醇系胶体载体(直径约为4mm)，按照600m3/日的程度，将排水从硝化槽返回到脱氮槽中。另外，在通过硝化槽处理的排水中，添加10mg/L的聚合氯化铝(无机凝聚剂)。此外，按照600m3/日的程度，将排水从沉淀槽出口返回到脱氮槽中。根据本发明，在按照脱氮槽和硝化槽的氮容积负荷0.3kg/m3·日的方式运转时，全氧化槽的MLSS慢慢地增加，但是，在全氧化槽的BOD污泥负荷为0.05kg-BOD/kg-MLSS·日时，全氧化槽的MLSS约为5000mg/L，基本恒定。凝聚剂从运转开始连续供给约1个月，但之后不添加，在约1个月的期间，可不抽出污泥而进行运转。此时的全氧化槽内MLSS微量增加到5050mg/L。由于MLSS微量增加，故推定必须数年一次地抽出一部分的污泥，但是，削减大幅度的剩余污泥。1个月的剩余污泥发生率约为原水BOD量的1％。此时的处理水的全氮在12.5mg/L以下，BOD在5mg/L以下，SS约在20mg/L以下，形成良好的处理水。
(实施例3)
按照图3所示的流程，采用由容量为270m3的脱氮槽、容量为270m3的硝化槽、容量为100m3的全氧化槽和容量为250m3的沉淀槽形成的排水处理装置，进行氨性氮为40mg/L，BOD为160mg/L，排水量为2000m3/日的化学排水的处理。在脱氮槽和硝化槽中，分别投入27m3的缩醛聚乙烯醇系胶体载体(直径约为4mm)。另外，在通过硝化槽处理的排水中，添加10mg/L的硫酸铝(无机凝聚剂)。此外，按照6000m3/日的程度，将排水从沉淀槽出口返回到脱氮槽中。根据本发明，在按照脱氮槽和硝化槽的氮容积负荷为0.3kg/m3·日的方式运转时，全氧化槽的MLSS慢慢地增加，但是，在全氧化槽的BOD污泥负荷为0.05kg-BOD/kg-MLSS·日时，全氧化槽的MLSS约为10000mg/L，基本恒定。凝聚剂从运转开始连续供给约1个月，但之后不添加，在约1个半月的期间，可不抽出污泥而进行运转。此时的全氧化槽内MLSS微量增加到10150mg/L。由于MLSS微量增加，故推定必须数年一次地抽出一部分的污泥，但是，削减大幅度的剩余污泥。1个半月的剩余污泥发生率约为原水BOD量的1％。此时的处理水的全氮在10mg/L以下，BOD在5mg/L以下，SS约在20mg/L以下，形成良好的处理水。
(实施例4)
按照图4所示的流程，采用由容量为270m3的硝化槽、容量为270m3的脱氮槽、容量为100m3的全氧化槽和容量为250m3的沉淀槽形成的排水处理装置，进行氨性氮为40mg/L，排水量为2000m3/日的化学排水的处理实验。在硝化槽和脱氮槽中，分别投入27m3的缩醛聚乙烯醇系胶体载体(直径约为4mm)，在脱氮槽中，按照24kg/日的程度添加甲醇。另外，在通过硝化槽处理的排水中，添加10mg/L的硫酸铝(无机凝聚剂)。此外，按照6000m3/日的程度，将排水从沉淀槽出口返回到脱氮槽中。根据本发明，在按照硝化槽和脱氮槽的氮容积负荷为0.3kg/m3·日的方式运转时，全氧化槽的MLSS慢慢地增加，但是，在全氧化槽的BOD污泥负荷为0.05kg-BOD/kg-MLSS·日时，全氧化槽的MLSS约为10000mg/L，基本恒定。凝聚剂从运转开始连续供给约1个月，但之后不添加，在约1个半月的期间，可不抽出污泥而进行运转。此时的全氧化槽内MLSS微量增加到10150mg/L。由于MLSS微量增加，故推定必须数年一次地抽出一部分的污泥，但是，削减大幅度的剩余污泥。1个半月的剩余污泥发生率约为原水BOD量的1％。此时的处理水的全氮在10mg/L以下，BOD在5mg/L以下，SS约在20mg/L以下，形成良好的处理水。
(比较实例4)
按照图11所示的流程，各槽的容积、排水量、排水负荷与实施例2相同，不添加凝聚剂，全氧化槽的s-BOD污泥负荷在0.05kg-BOD/kg-MLSS·日以下，进行排水处理实验。其结果是，污泥分散，在沉淀槽中污泥无法分离，返回污泥浓度降低到约700mg/L程度，全氧化槽内MLSS约为600mg/L。另外，处理水的全氮约为90mg/L，BOD约为300mg/L，SS约为600mg/L，显著变差。
(比较实例5)
按照图12所示的流程，硝化槽、脱氮槽和全氧化槽的槽容积、排水量、排水负荷与实施例4相同，在不添加凝聚剂，在全氧化槽中设置膜过滤装置，将过滤水作为处理水排放的设备中，进行排水处理试验。全氧化槽内MLSS从试验开始慢慢地增加，但是，在s-BOD污泥负荷为0.05kg-BOD/kg-MLSS·日时，全氧化槽内MLSS约为10000mg/L，基本恒定。然后，在1个月不抽污泥进行运转时，全氧化槽内MLSS约为10100mg/L。此时的处理水全氮在10mg/L以下，BOD在5mg/L以下，SS为0mg/L。但是，为了按照2000m3/日的排水量进行过滤，故必须要求采用60个33m2的中空丝膜，运营成本为添加凝聚剂的场合的约5倍。
(实施例5)
按照图13所示的流程，采用由容量为30m3的脱氮槽、容量为30m3的硝化槽、容量为25m3的全氧化槽和膜过滤装置形成的排水处理装置，进行氨性氮为50mg/L，BOD为200mg/L，排水量为200m3/日的排水的处理。在脱氮槽和硝化槽中，分别投入3.3m3的缩醛聚乙烯醇系胶体载体(直径约为4mm)，通过来自硝化槽的返回管，按照600m3/日的程度将处理水返回给脱氮槽。另外，在通过硝化槽处理的排水中，添加作为凝聚剂的10mg/L的聚合氯化铝(无机凝聚剂)。此外，通过膜过滤水的返回管，按照600m3/日的程度，将膜过滤水的一部分返回到脱氮槽中。分离膜采用孔径为2微米的中空丝膜。根据本发明，在按照脱氮槽和硝化槽的氮容积负荷为0.3kg/m3·日方式运转时，全氧化槽的MLSS慢慢地增加，但是，在全氧化槽的BOD污泥负荷为0.05kg-BOD/kg-MLSS·日时，全氧化槽的MLSS约5000mg/L，基本恒定。凝聚剂从运转开始连续供给约1个月，但之后不添加，在约1个月的期间，可不抽出污泥而进行运转。此时的全氧化槽内MLSS微量增加到5050mg/L。由于MLSS微量增加，故推定必须数年一次地抽出一部分的污泥，但是，削减大幅度的剩余污泥。1个月的剩余污泥发生率约为原水BOD量的1％。此时的处理水的全部氮量在12.5 mg/L以下，BOD在5mg/L以下，SS约在0mg/L以下，形成良好的处理水。另外，1m2分离膜的过滤水量为5m3/日。
(比较实例6)
按照图1 4所示的流程，各槽的容积、分离膜孔径、排水量、排水负荷与实施例5相同，不添加凝聚剂，全氧化槽的s-BOD污泥负荷在0.05kg-BOD/kg-MLSS·日以下，进行排水处理实验。其结果是，污泥分散，分离膜的过滤表面马上堵塞，无法获得处理水，不能够运转。
(比较实例7)
按照图14所示的流程，各槽的容积和结构、排水量、排水量、排水负荷与实施例5相同，不添加凝聚剂，分离剂的孔径为0.005微米，进行排水处理实验。全氧化槽内MLSS从试验开始慢慢地增加，但是，s-BOD污泥负荷为0.05kg-BOD/kg-MLSS·日时，全氧化槽内MLSS约为500mg/L，基本恒定。此时的处理水BOD在5mg/L以下，SS为0mg/L。但是，1m2膜的过滤水量为1m3/日，添加凝聚剂，与采用2微米的分离膜孔径的场合相比较，必须要求约5倍的膜面积。
标号说明
标号1表示排水；
标号2表示脱氮槽；
标号3表示硝化槽；
标号4表示全氧化槽；
标号5表示沉淀槽；
标号6表示凝聚剂；
标号7表示膜过滤水或上清液；
标号8表示来自硝化槽的返回管；
标号9表示膜过滤水或上清液的返回管；
标号10表示返回污泥；
标号11表示有机物；
标号12表示膜过滤装置；
标号13表示返回污泥；
标号14表示泵。

Claims (17)

1.一种剩余污泥抽出量少的排水处理方法，其特征在于依次进行在曝气槽中，在好气条件下使排水与微生物固定化载体接触的曝气步骤；在全氧化槽中，在好气性条件下BOD污泥负荷在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，使污泥本身氧化的全氧化步骤；在沉淀槽中，使污泥沉降的沉降步骤，在全氧化槽中添加凝聚剂。
2.根据权利要求1所述的剩余污泥抽出量少的排水处理方法，其特征在于微生物固定化载体为从由胶体状载体、塑料载体和纤维状载体形成的组中选择的至少1种。
3.根据权利要求2所述的剩余污泥抽出量少的排水处理方法，其特征在于微生物固定化载体为缩醛化聚乙烯醇系胶体。
4.根据权利要求1所述的排水处理方法，其特征在于在全氧化槽中的BOD污泥负荷在0.05kg-BOD/kg-MLSS·日以下运转。
5.一种剩余污泥抽出量少的含氮的排水处理方法，其特征在于进行在硝化槽中，在好气条件下使排水与硝化菌接触的硝化步骤；在脱氮槽中在厌气性条件下与脱氮菌接触的脱氮步骤，然后，进行在全氧化槽中，在好气条件下BOD污泥负荷在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，使污泥本身氧化的全氧化步骤，进行在沉淀槽中将污泥和处理水分离的沉降步骤，在全氧化步骤中添加凝聚剂。
6.一种剩余污泥抽出量少的含氮的排水处理方法，其特征在于依次进行在脱氮槽中在厌气性条件下使排水与脱氮菌接触的脱氮步骤；在硝化槽中，在好气条件下BOD污泥负荷在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，与硝化菌接触，使污泥本身氧化的硝化和全氧化步骤；以及在沉淀槽中将污泥和处理水分离的沉淀步骤；在硝化和全氧化步骤添加凝聚剂。
7.根据权利要求5或6所述的含氮的排水处理方法，其特征在于采用在从硝化槽，脱氮槽和全氧化槽中选择出的至少1个槽中，菌体通过微生物固定化载体固定的组合体。
8.根据权利要求7所述的含氮的排水处理方法，其特征在于微生物固定化载体为从由胶体状载体、塑料载体和纤维状载体形成的组中选择的至少1种微生物固定化载体。
9.根据权利要求8所述的含氮的排水处理方法，其特征在于微生物固定化载体为缩醛化聚乙烯醇系胶体。
10.根据权利要求5或6所述的含氮的排水处理方法，其特征在于按照全氧化槽的BOD污泥负荷在0.05kg-BOD/kg-MLSS·日以下的方式运转。
11.一种剩余污泥抽出量少的含氮的排水处理方法，其特征在于依次进行在硝化槽中，在好气条件下使排水与硝化菌接触的硝化步骤；在脱氮槽中，在厌气条件下与脱氮菌接触的脱氮步骤，然后，进行在好气条件下BOD污泥负荷在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，使污泥本身氧化的全氧化步骤；通过孔径在0.1～5微米的分离膜过滤的过滤步骤，在全氧化步骤添加凝聚剂。
12.一种剩余污泥抽出量少的含氮的排水处理方法，其特征在于依次进行在脱氮槽中，在厌气条件下使排水与脱氮菌接触的脱氮步骤；在硝化槽中，在好气条件下BOD污泥负荷在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，与硝化菌接触，使污泥本身氧化的硝化和全氧化步骤；通过在0.1～5微米的分离膜过滤的过滤步骤，在硝化和全氧化步骤添加凝聚剂。
13.根据权利要求11或12所述的含氮的排水处理方法，其特征在于采用在从硝化槽，脱氮槽和全氧化槽中选择出的至少1个槽中，菌体通过微生物固定化载体固定的组合体。
14.根据权利要求13所述的含氮的排水处理方法，其特征在于微生物固定化载体为从由胶体状载体、塑料载体和纤维状载体形成的组中选择的至少1种微生物固定化载体。
15.根据权利要求14所述的含氮的排水处理方法，其特征在于微生物固定化载体为缩醛化聚乙烯醇系胶体。
16.根据权利要求11或12所述的含氮的排水处理方法，其特征在于分离膜为中空丝膜。
17.根据权利要求11或12所述的含氮的排水处理方法，其特征在于全氧化槽的BOD污泥负荷在0.05kg-BOD/kg-MLSS·日以下运转。
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